控制工程基础习题讲解和总复习讲述.ppt

二、本章重点掌握 1、二阶欠阻尼系统阶跃响应的计算； 2、二阶系统性能指标的计算； 3、稳态偏差和稳态响应的计算 第四章 控制系统的频域分析方法 一、要求掌握基本知识 1、频率响应的概念 2、频率特性的概念 3、频率特性的求取方法 4、频率特性的极标图表示及绘制方法 总 复 习 二 5、频率特性的对数坐标图表示及绘制方法 6、开环与闭环频率特性几何关系 7、最小相位与非最小相位系统的概念 二、本章重点掌握 1、利用频率特性求系统的稳态响应 2、控制系统频率特性极标图绘制 4、控制系统频率特性对数坐标图绘制 第五章 控制系统的稳定性分析方法 一、要求掌握基本知识 1、不稳定现象产生的原因 2、稳定性的定义、条件 3、Routh稳定性判据的必要条件 4、Routh稳定性判据的充要条件及其应用 5、Nyquist稳定性判据的基本原理、判据的应用 6、Nyquist相对稳定性计算 二、本章重点掌握 1、稳定性的定义及条件 2、Routh稳定性判据的应用 3、Nyquist稳定性判据的应用 第六章 控制系统的性能分析与校正 一、要求掌握基本知识 1、控制系统的性能指标定义及计算 时域指标 瞬态指标 稳态指标 误差 偏差 频域指标 相位裕度 幅值裕度 谐振频率 谐振峰值 截止频率 误差积分性能指标 误差平方积分性能指标 广义误差平方积分性能指标 综合指标 2、校正的概念 3、校正的方法 根据校正环节 在系统中的联结方法有： 串联校正、反馈校正和顺馈校正。 (1)串联校正 按频率特性可分为： 增益调整、相位超前校正、相位滞后校正、相位超前—滞后校正、PID校正。 (2)反馈校正 反馈校正是指校正环节与被控对象构成局部反馈。 反馈校正除能获得与串联校正的效果外，还能消除系统的不可变部分参数波动对系统性能的影响。 (3)顺馈校正 顺馈校正是指不依靠偏差而直接测量干扰，在干扰引起误差之前就对它进行补偿，及时消除干扰的影响，顺馈校正又可称为前馈校正。 当 时， 求坐标轴的交点： 解得： 即 当 时， 故可作出系统的开环Nyquist图如下 如图可见： N=2，而P=0 所以： Z=N+P=2 故闭环系统不稳定，且有两个不稳定的根 Im ω=0+ ω=0- ω=+∞ ω=-∞ 0.1 Re 习题讲解三 一、填空 1、对于反馈控制系统，按反馈信号作用情况可分为: 、 两种;按控制系统有无反馈情况分为: 和 控制系统。 正反馈 负反馈 开环控制 闭环 2．控制系统基本要求可归纳为 、 和 三个方面。 稳 快 准 3．传递函数定义为__________________________ ______________________ ___ ____。 5．按系统响应产生的原因分为 响应和 响应。 7 题图 6．如图示机械系统输入力 ， 输出位移 ，则该系统的微分方程为 。 4．已知系统的传递函数为 ， 则其微分方程为 　　　 。 零输入 零状态 线性系统在零被始条件下,输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 7．一阶系统的传递函数为 ，其幅频特性 为 、相频特性为 。 ＋ ＋ ＿ 8题图 8．如右图所示控制系统方框图，其中 为系统的输入， 干扰 信号。则该系统的开环传递函数 __________, 干扰信号为零时,则闭环传递函数为 ______, 此时的偏差传递函数为 _________。输入信号为零时,则干扰作下的传递函数为 ________, 此时的偏差传递函数 ________________。 9．已知某控制系统的闭环特征方程式为： 则该系统有 个特征根，该系统 (稳定、不稳定)。 五 不稳定 10．不稳定现象产生的原因 ，控制系统稳定的定义_____________________________